Ai o casă la țară, la munte sau pe plajă, o mică afacere, sau o fermă unde nu exista acces sau posibilitatea racordării la rețeaua electrică națională!? Nici o problema. Acum exista alternative. Oricum ar fi, cea mai bună soluție pentru tine în momentul de față este achiziționarea unui sistem fotovoltaic off grid.
Însă, după cum bine știi deja, instalarea unui astfel de sistem reprezinta o investiție destul de costisitoare care necesită câteva calcule simple pentru o dimensionare cat mai corecta a sistemului, devenind astfel sustenabil.
Acesta este subiectul pe care-l vom trata în acest articol. Te învățăm cum să-ți dimensionezi singur sistemul fotovoltaic off grid prin numai câteva calcule simple, pregătindu-ți totodată și cele mai bune oferte ale sistemului configurat de noi.
Calcul sistem fotovoltaic off-grid (în casuta)
Pentru realizarea corecta a calculului necesar dimensionarii corecte viitorului tău sistemului fotovoltaic off grid, va trebuie mai întâi să stabilești și să determini câteva aspecte importante.
- 1) Stabilirea consumatorilor de energie utilizați și puterile acestora.
- 2) Determinarea puterii maxime necesare.
- 3) Specificarea numărului de ore în care va fi utilizat fiecare consumator de energie.
- 4) Calcularea energiei solicitate de aceștia (Putere x Ore de utilizare a consumatorilor electrici).
- 5) Calcularea numărului de panouri fotovoltaice ținând cont de radiația solară primită pe metru pătrat (HSP) în funcție de localizarea geografică a casei și de consumul total de energie al gospodăriei.
- 6) Determinarea bancului de baterii calculând cât % din energia produsă zilnic se va utiliza noaptea.
Componente sistem fotovoltaic off-grid
Însă, înainte sa ne apucăm de treaba, hai sa stabilim componentele sistemului fotovoltaic off-grid din exemplul calculului de astăzi. În acest exemplu teoretic vom lua în calcul doar cele mai scumpe componente ale sistemului, fiind acestea totodată cele care trebuiesc calculate cu strictele pentru a beneficia de o instalație sustenabila. Restul celorlalte componente cum ar fi controller solar, cabluri, suporturi și altele, merg în concordanță cu cele 3. Iată care sunt acestea:
- Invertor: Calcularea puterii sale este esențială deoarece aceasta va depinde în mod direct de totalul de energie electrică consumată în gospodărie.
- Panouri fotovoltaice: La fel de importantă este calcularea numărului de panouri fotovoltaice, fiind acestea cele care produc energia electrică necesare gospodăriei.
- Banc de baterii: Calcularea numărului corect de acumulatori necesari pentru stocarea și asigurarea energiei electrice pe timp de noaptea, sau atunci când panourile fotovoltaice nu produc suficientă energie cat sa acopere necesarul în casa, este vitală.
1) Stabilirea consumatorilor de energie utilizați și puterile acestora:
Pentru început, va trebui să stabilești care sunt consumatorii de energie electrică ai gospodăriei.
Odată creata lista cu toți aceștia, trebuie sa iei în considerare puterea fiecăruia.
În general, informațiile despre puterea fiecărui aparat se găsesc pe etichetele acestora.
De exemplu, în cazul unui laptop puterea sa este specificata pe eticheta încărcătorului, televizoarele au eticheta pe partea din spate, frigiderele la fel, și a.m.d. Puterea este exprimată în wați (W).
2) Determinarea puterii maxime necesare:
Acum, pentru determinarea puterii maxime necesare, vom completa lista făcută trecând în dreptul fiecărui consumator de energie, cantitatea de putere necesara pentru funcționare.
Ulterior, făcând suma totală a acestora vom determina puterea maxima necesara.
De exemplu, un laptop care are 65 wați putere, împreuna cu un alt laptop de 65 wați, un frigider de 500 wați și un cuptor cu microunde de 800 wați, necesita o putere maximă de 1030 de wați (calcul: 65 + 65 + 100 + 800 = 1030). Invertorul solar trebuie ales în funcție de puterea maxima necesara (in cazul acesta unul de 1100W minim), întrucât este cel care transforma curentul. Acesta este doar un mic exemplu, in continuare vom crea lista detaliata cu toti consumatorii.
3) Specificarea numărului de ore în care va fi utilizat fiecare consumator de energie:
În continuare, pentru a putea calcula energia reala solicitata de consumatori, vom completa lista cu numărul aproximativ de ore în care va fi utilizat fiecare consumator de energie al gospodăriei.
Exista însă un caz special. Este important de reținut faptul ca un frigider, prin modul sau particular de funcționare, nu consuma energie în toate cele 24 de ore ale zile. În general, majoritatea frigiderelor consuma energie timp de 14 ore pe zi, mai mult sau mai puțin (calcul frigider 100 wați: 100 x 14 (ore/zi) = 1400W).
IMPORTANT! De asemenea, frigiderul are un punct maxim de consum de 500W, urmand apoi a se stabiliza la o medie de 100W (in conditiile exemplului nostru teoretic de astazi).
4) Calcularea energiei solicitate de consumatorii electrici:
Acum ca știm puțin mai multe despre cum funcționează logica acestui calcul, vom face un exemplu pentru a putea determina ulterior numărul exact de panouri fotovoltaice si baterii necesare kit-ului pentru a face fata cerintelor.
Să presupunem că vrem să instalăm un sistem fotovoltaic pentru o casă mică, într-un loc în care nu există curent electric, și vom folosi următorii consumatori:
Odată ce avem lista completa, urmează sa calculăm energia solicitată de fiecare consumator în parte, iar mai apoi, energia totală solicitată de aceștia multiplicând puterea consumatorului cu numărul de ore utilizate.
De exemplu, în cazul laptop-urilor avem un total de 390 W/h (calcul: 2 Laptop x 65W = 130W; –> 130W x 3 ore/zi = 390 W/h); în cazul frigiderului știm deja 1400W (500W); becurile LED 288 W/h (calcul: 4 becuri x 12W = 48W; –> 48W x 6 ore/zi = 288 W/h) … iar mai apoi, dupa ce am terminat, pentru calcularea energiei totale solicitate de către toți consumatorii, vom aduna suma tuturor consumatorilor de pe lista, rezultată din înmulțile precedente (calcul: 390 + 1400 + … = 3268 Wh).
Astfel, în cazul nostru, în urma calculelor rezultă că avem o energie totala de: 3268 Wh.
Aceasta este energia solicitata de consumatori.
Am considerat că vârful de pornire al frigiderului va fi de aproximativ 500W, ceea ce ne oferă o putere totală de 1543W pentru proiectarea invertorului nostru.
5) Calcularea numărului de panouri fotovoltaice
– Cum putem genera aceasta energie de care avem nevoie (3268 Wh)?
– Prin instalarea numărul exact de panouri fotovoltaice.
Fiecare panou are o anumită putere care provine din fabrica și se măsoară în Wp. În general, se recomanda panourile fotovoltaice de 450Wp sau mai mult. Acest lucru depinde însă de alegerea fiecăruia.
Pe lângă valoarea puterii panoului mai trebuie sa ții neapărat cont de cantitatea de radiații pe care o putem percepe în funcție de locul în care ne aflăm în țara.
Iar pentru asta este important sa luăm în considerare valoarea HSP a zonei. În fiecare oraș și în fiecare tara, HSP-ul variază de la 0, unde nu exista radiație solară, pana la 5, acolo unde nivelul de radiație atinge nivelul maxim.
De asemenea, aceasta valoarea variază și în funcție de anotimp, întrucât am putea avea valori foarte mari vară, iar iarna foarte mici pentru a genera energie. În poza alăturată se pot vedea valorile HSP-ului din România în funcție de regiuni. Pentru realizarea calculului vom folosi cea mai mică valoare a acestuia, și anume: 2,20 HSP.
Deci, din moment ce avem aceste date (panou fotovoltaic de 450Wp și HSP 2,20), cum calculăm câtă energie poate genera un panou?
- Calcul energie generată 1 panou: 450Wp x 2,2 HSP = 990Wh/zi
Iar acum, folosindu-ne de aceiași logica de calcul, vom putea determina numărul de panouri fotovoltaice pentru gospodăria. Pentru asta, revenim la cea de-a doua listă, acolo unde am calculat deja energia totala solicitata de consumatori (3268 Wh), și vom împărți energia totala solicitata la puterea de vârf a panoului (Wp), adică 450.
- Calcul panouri fotovoltaice: 3268 Wh/zi : 450 Wp = 7,26
- În funcție de HSP: 7,26 : 2,2 HSP = 4 Panouri fotovoltaice (întotdeauna se rotunjește în sus)
6) Determinarea bancului de baterii
Acum, trebuie doar să calculăm de câte baterii avem nevoie pentru kit-ul nostru. Calcularea bancului de baterii o vom face ținând cont de doua importante aspecte:
a) Energie disponibilă în zilele cu puțin soare și noaptea.
b) Energie disponibilă pentru câteva zile, fără generare de energie solară.
În continuarea exemplului de astăzi ne vom pune în situația în care nu vom putea genera energia suficientă de care avem nevoie, fiind nevoiți să apelăm la bancul de baterii pentru acoperirea necesarului, sau, pe timp de noapte, atunci când panourile nu generează deloc energie sa ne putem satisface nevoile de consum cu ajutorul bateriilor grație energie stocate pe timp de zi.
Pentru a face acest lucru, revenim la lista completa de dinainte. NUMEROTATE FOI, TABELE1,2,3.
Aici, așa cum am calculat înainte, avem nevoie de un total de 3268 Wh de energie pe tot parcursul zilei. Luând în considerare ca un program de noapte folosește aproximativ 60% din toată aceasta energie totala (3268 Wh), vom face următorul calcul:
- Calcul energie disponibilă baterii: 3268 Wh x 0,6 = 1961 Wh (energie disponibilă de care vom avea nevoie din bancul de baterii)
Ce se înțelege prin energie disponibilă în bancul de baterii?
Standardul mondial recomanda sa nu se depășească 50% adâncime de descărcare a bateriei, deoarece, în caz contrar, durata de viata a acesteia se reduce considerabil.
De exemplu, în cazul unei baterii plumb-acid de 12V cu o capacitate de 100Ah, valoarea nominală a bateriei se calculează prin înmulțirea tensiunii cu capacitatea in amperi ore, adică: 12V x 100Ah = 1200Wh. Aceasta din urma este energia nominală totală disponibilă a bateriei. Însă, conform recomandărilor venite din partea standardului mondial, aceasta va fi doar de 50%. Asta înseamnă: 1200 x 0,5 = 600Wh.
Așadar, dacă știm ca fiecare baterie ne oferă 600Wh și avem nevoie de 1961 Wh pentru a acoperi costurile cu energie pentru casa pe timp de noapte, atunci, împărțind totalul necesar la energia bateriei vom obține rezultatul de 4 baterii.
- Calcul banc baterii: 1961 Wh : 600Wh = 3,2 = 4 baterii (întotdeauna se rotunjește în sus)
Rezultat sistem fotovoltaic configurat:
- 4 Panouri fotovoltaice de 450Wp
- 1 Invertor de 1600W
- 4 Baterii de 12v-100Ah
Panouri fotovoltaice, invertor și baterii în ofertă:
Vezi mai multe OFERTE in Cel.ro
eMAG.ro și Cel.ro sunt doua dintre marile magazine online cu preturi ieftine pe tot parcursul anului, mai ales in perioada sarbatorilor (Black Friday, 1 Iunie, Craciun si altele). Profita si tu de energia gratis de la soare!
Configurare sistem fotovoltaic online in numai cativa pasi multumita celor mai bune magazine din Ro.
MatHaus – Partenerul tău pentru Energia Verde | Panouri Fotovoltaice, Invertoare, Baterii – Cele mai bune OFERTE 2023
CEL.RO – Magazinul tau Online pentru Energia Verde | Panouri Fotovoltaice, KIT-uri – Cele mai bune OFERTE 2023
Panouri Fotovoltaice eMAG – Investeste inteligent in Energia Verde | Cele mai bune OFERTE 2023
Concluzie dimensionarea unui sistem fotovoltaic:
Așa cum ai putut observa în acest articol, am realizat calculele necesare, pas cu pas, pentru configurarea unui sistem fotovoltaic off-grid sustenabil ideal unei gospodării cu un consum de energie electrică mediu în spre ridicat.
Aceste calcule însă pot fi puse în aplicare indiferent de mărimea kit-ului. Deși nu exista un calculator care să-ți calculeze singur toate cele necesare, în numai câteva minute o poți face chiar tu!
Tu știi cel mai bine ce-ți dorești!
